重大研究成果:计算辐射剂量的新方法可实现个性化治疗

2020-08-14 16:46

根据新一期发表在《核医学杂志》上的研究表明,研究人员已经开发出一种简化的方法,基于单次核医学扫描可以增强癌症治疗的个性化。该新方法使用后续的SPECT / CT扫描来获得对肿瘤和高危器官的可靠辐射剂量估计。

澳大利亚墨尔本Peter MacCallum癌症中心的放射肿瘤学家John Violet说:“在大多数放射性核素疗法中,都是使用固定量的放射性核素,这样做没有考虑到患者在肿瘤和正常组织摄取方面的差异性,因此没有考虑吸收剂量。”另一方面,“剂量法主导”的给药方法可根据可预测的肿瘤和正常组织吸收剂量调整给药活性,有可能大大改善治疗效果。由于剂量测定需要在治疗后进行多次SPECT / CT扫描,因此很少在临床试验之外进行。”

研究人员试图从治疗后单次扫描中得出剂量反应估计值,而不是依靠多次SPECT / CT扫描来计算剂量学。该研究提出了一种简化的剂量测定方法,并将其用于评估177 Lu-PSMA-617治疗转移性前列腺癌的方法。177Lu-PSMA-617治疗是已知对表达PSMA的转移性前列腺癌的一种高度有效的治疗方法,但是目前尚无标准化的治疗方法。


(A) 连续4、24和96小时SPECT定量图像的全图像体积初始粗对准。(B) 基于轮廓定义掩模的聚焦图像配准输出。采用三色最大强度投影法对SPECT定量图像进行对齐验证,突出显示三维轮廓区域。黑色表示对齐良好,而彩色条纹显示具有空间偏移的区域。(C) 生成三相指数曲线,参数用于后续的总体分析。

在这项研究中,29名接受177Lu-PSMA-617治疗的患者在4小时、24小时和96小时进行SPECT/CT成像,以确定示踪剂在肿瘤和相关正常组织中的药代动力学特征。为了评估连续测量,在第一个图像体积上定义三维感兴趣的体积,并开发了一种方法来自动对齐每个轮廓分区并评估药代动力学。这些数据被用来建立肿瘤和健康器官的群体PSMA清除模型。

通过应用PSMA保留的一般药代动力学模型,可以通过单图像测量来估计辐射吸收剂量。当标准化为单个时间点时,可根据总体曲线的可变性来估计不确定性的范围。肿瘤剂量估计在72小时后延迟扫描是最准确的。由于早期示踪剂清除度较大,因此在治疗的前两天扫描患者,可以最好地表征对健康组织的剂量。

Violet指出:“这项研究首次表明,在Lu-PSMA给药后,仅通过一次测量就可以很好地估计活性和吸收剂量。”“简化剂量测定方法并使之成为常规应用,将极大地帮助开发针对Lu-PSMA的放射生物学模型以及其他放射性核素疗法,从而使针对个体患者的治疗方案最有效和最安全。”

提高对放射性核素治疗的辐射剂量反应的进一步了解,可能为摆脱固定活性处方提供了一个理论依据。这将使临床医生可以根据个别患者的生理情况来定制治疗方案,从而调整连续的治疗周期以提高治疗效果。Violet解释说:“放射剂量学的常规应用将是实现以剂量学为主导的治疗目标的重要步骤,这将显着改善治疗的安全性和有效性。在分子成像和核医学领域采用常规剂量测定将是该领域既有疗法的临床应用和新型疗法优化的重大进步。”